北京课改版八年级全册四、学生实验：测量速度教学设计

教学设计内容

设计课题

《学生实验：测量速度》

设计者

工作单位

教学对象

八年级

课时

1课时

联系电话

1、整体设计思路、指导依据说明

指导依据说明：

《义务教育物理课程标准（2011）》指出：物理学是人类科学文化的重要组成部分，是研究物质、相互作用和运动规律的自然科学。它一直引领着人类探索大自然的奥秘，深化着人类对自然界的认识，是技术进步的重要基础．为了适应时代发展需要，义务教育物理课程应体现物理学的本质，反映物理学对社会发展的影响；应注重学生的全面发展，关注学生应对未来社会挑战的需求；应发挥在培养学生科学素养方面的重要作用。科学探究学习方式是提高学生科学素养的一种重要而有效的途径。

整体设计思路：

通过用班级的跑操视频引发学生的学习兴趣并创设物理情境，将物体实际运动抽象为物理模型。让学生自行实验设计，通过问题一步步引导学生完善实验步骤，在实验结束后让学生来分析实验过程中出现的问题并提出解决方案。通过以上实验的铺垫进而提出如何得到连续两段的平均速度，让学生分组讨论并发言，接着进行实验让学生在实际操作中发现问题。在一系列的引导下，提出手机中的连拍功能可以解决上述问题，再次进行实验，让学生真实感受到改进后的实验方案的优点，最后引出频闪法的物理思想。通过实验设计环节，一次次的实验和一次次的改进，学生感受物理探究的乐趣。

2、教学背景分析

教学内容分析：

在前几节课中，主要学习了长度、时间的测量、机械运动和描述运动快慢的物理量—速度的概念和公式，为本节课速度的测量打下了基础。本节内容是对上一节内容的延伸与升华，将理论知识应用于实验探究，测量物体的运动速度，并研究变速运动中物体运动快慢的变化规律，有助于培养学生的动手能力和增强对生活规律的认识。

学生情况分析：

学生已经了解了平均速度的概念，但对如何测量平均速度尚不了解或者是在测量中存在一些错误，同时这是同学们第一次接触物理实验，对正确的实验方法、思路、操作的认识都存在这一定的不足，但对物理实验也都充满着渴望与激情。

3、核心素养分析

物理观念：

①会使用刻度尺和停表

②能联系实际运用速度公式测平均速度

科学思维：

逻辑推理能力、知识迁移能力 、创新能力

科学探究：

①通过实验探究掌握测量平均速度的方法

②分析实验过程中出现的误差

科学态度：

通过实验探究活动培养实事求是的科学态度，树立“实践是检验真理的唯一标准”思想，培养学以致用的学习习惯，产生物理美

4、教学重点、难点分析

教学重点：

①平均速度的测量方法

②连续两段的平均速度求解方法

教学难点：

①实验误差分析

②减少实验误差的方法

5、教学过程设计

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

一、引入新课，创设情境

同学们，我们上节课已经学习了长度和时间的测量、机械运动、描述运动快慢的物理量—速度，下面我们来看一段视频。

提出问题：想办法测出张煜坤在视频中运动的平均速度

发现领操员是张煜坤（大笑）

学生思考

回顾已学知识并通过视频引出学生的学习兴趣。

二、新课教学

从以下两个方面进行思考：①需要什么器材？②选择这些器材的依据是什么？

根据上一堂课所学的速度公式选择刻度尺、秒表进行测量。大家认为他选择的器材是否具有可操作性？

在实验室中没法测出张同学的实际路程，但是可以将张煜坤的运动抽象为物理模型，【拿起器材说】用桌面上的木块代表张煜坤，木板代表跑道，让木块在木板上滑行。

现场操作木块不会在水平木板上滑行。

并用秒表测出下滑时间，刻度尺测出下滑距离。

两个问题：

1、木块的路程是板长吗？ 

2、何时按下秒表？

【进行实验】5分钟时间，分组实验，并将测出的数据填入表一，计算出平均速度。

实验结束，请同学们整理好器材。【将视频通过希沃投屏进行播放】

请同学们找找这同学实验中是否有不妥的地方？

如何减少实验中的路程和时间测量误差？

【从讲台底下拿出装置】一块带有刻度尺的可调节角度的长木板，【动手做】让木块从顶端滑下。

提出问题：你们能判断木块在下滑过程中的速度如何变化？如何设计实验进行证明自己的猜想？

根据学生的方案设计了如下实验：

并强调该方案要求学生在同一位置自由释放木块两次，依次让学生上台按表测量时间。

即使将木板变长，还是不好操作秒表。

引出改进后的实验设计：运用手机中的Moment功能，选择每隔0.5s拍摄一张照片，一共拍摄5张来记录木块下滑的时间。

进行实验【将实验过程投影到大屏幕上】。

将实验后得到的照片依次在屏幕中展示，并让学生读出木块中箭头对应刻度，填入表二。

让学生依次计算出相邻两张照片的刻度差S12、S23、S34，并进行分析得到结论。

再次让学生计算出三段的平均速度v1、v2、v3。

请学生谈谈该实验的优点。

对四张照片进行双重曝光得到频闪照片。并标出木块的位置。

举手、发言：

选择秒表、刻度尺进行测量时间和路程，依据是

对上一位同学进行点评，并说明不能选刻度尺的原因。

学生回答：将木板的一端垫高，形成斜面，这样木块就能顺利滑下。

学生回答：不是，因为木块有长度。释放小车的瞬间按下秒表计时，碰到挡板时停止计时。

学生实验

学生回答：

1、刻度尺的使用；

2、木块释放时的位置；

3、按秒表的并不准确性；

选用比较长的木板进行实验。

组内交流、讨论，设计实验。

学生自告奋勇上台按秒表。（发现每个人都有误差）

学生读数。

计算出三段距离，并喊出变大的结果。还得到采用的是“相同时间比路程”方法。

计算出三个速度。

学生回答：

1、不需要按秒表，减少时间测量误差；

2、只需要进行一次实验。

学生反应良好，很新奇。

帮助学生对已学知识进行迁移回顾。

让学生自行找出错误，帮助记忆。

让学生知道物理研究就是建立在物理模型的基础上，帮助学生知道物理研究要怎么做。

发散学生的思维。

突出学生的主体地位，以学生自学、互学为主，同时能加深学生对实验的理解与认识。

让学生在兴奋中发现问题，加强对错误知识的认知。

突出学生的主体地位，以学生自学、互学为主，同时能加深学生对实验的理解与认识。

加强对物理的兴趣。

用科技手段解决物理问题，也可以引发学生对手机使用的思考。

让学生自行的进行实验原理推敲，加深理解。锻炼学习能力。

培养学生的查找对比能力。

引起学生的好奇，在新奇中学习物理知识。

三、课堂小结

1、用实验的方法测量物体的平均速度并知道实验误差的产生原因；

2、学会了判断运动物体的速度变化的实验；

3、理解频闪法的本质。

加深对本节课知识的理解与记忆。

四、课后作业

请同学们下课后运用今天所学知识测量同桌跑操时的平均速度并判断速度的变化。

6、板书设计

《科学探究：速度的测量》

一、测速度

二、比较速度的大小

三、频闪法

7、教学反思

1、作为中学物理的第一节学生实验课一定要带领学生进入实验室进行实验操作，一是提升对物理的学习兴趣，二是培养学生的动手能力、小组合作探究能力，三是加深学生对物理学科的认识，能够把理论知识应用于实验操作和实际生活之中。

2、课堂教学应以学生为主，突出学生的主体地位，通过小组合作探究的形式，发挥学生的自主学习能力，让学生来设计实验、进行实验、改进实验，学生先学，老师后教，对学生无法解决的问题进行点拨。

3、加强对学生科学实验、合理设计的引导，加强对实验设计和实验缺陷的分析，加强对实验器材的改进，培养科学、理性的实验思维，同时敢于质疑，敢于探索，敢于创新。